文章详情

短信预约-IT技能 免费直播动态提醒

请输入下面的图形验证码

提交验证

短信预约提醒成功

Java中的抽象类和接口怎么理解

2023-06-30 04:01

关注

这篇文章主要介绍“Java中的抽象类和接口怎么理解”,在日常操作中,相信很多人在Java中的抽象类和接口怎么理解问题上存在疑惑,小编查阅了各式资料,整理出简单好用的操作方法,希望对大家解答”Java中的抽象类和接口怎么理解”的疑惑有所帮助!接下来,请跟着小编一起来学习吧!

什么是抽象类

我们之前学过什么是类,那么抽象类是不是也是类的一种呢?

听名字就感觉好抽象呀!说对了,他就是抽象的,不是具体的。在类中没有包含足够的信息来描绘一个具体的对象,这样的类称为抽象类。

来看一个抽象类的例子

// 抽象类和抽象方法需要被 abstract 关键字修饰abstract class Shape {    // 抽象类中的方法一般要求都是抽象方法,抽象方法没有方法体    abstract void draw();}

大家觉得这个抽象类是不是什么也没干,他唯一的方法draw()还是空的。

像这样的类是不是就没有包含足够的信息来描绘一个具体的对象,自然也就不能实例化对象了。不信你看:

Java中的抽象类和接口怎么理解

那既然一个类不能实例化,那这种抽象类存在的意义是什么呀别急,存在即合理,听我慢慢道来。

抽象类在实现多态中的意义

抽象类存在的一个最大意义就是被继承,当被继承后就可以利用抽象类实现多态。

来看一段代码

// 抽象类和抽象方法需要被 abstract 关键字修饰abstract class Shape {    // 抽象类中的方法一般要求都是抽象方法,抽象方法没有方法体    abstract void draw();}// 当一个普通类继承一个抽象类后,这个普通类必须重写抽象类中的方法class Cycle extends Shape {    @Override    void draw() {  // 重写抽象类中的draw方法        System.out.println("画一个圆圈");    }} public class Test4 {    public static void main(String[] args) {        //Shape shape = new Shape();  抽象类虽然不能直接实例化        // 但可以把一个普通类对象传给一个抽象类的引用呀,即父类引用指向子类对象        Shape shape = new Cycle(); // 这称作:向上转型                        shape.draw();         // 通过父类引用调用被子类重写的方法    }}

运行之后你就会发现神奇的一幕:

Java中的抽象类和接口怎么理解

大家在看完了代码可能会有很多疑问,别急咱们一个一个的说,

什么是向上转型:一句话总结就是“父类引用指向子类对象”

向上转型后的变化

向上转型的作用

这样的话就我们上面的代码就可以理解了

Java中的抽象类和接口怎么理解

看来,我们可以通过子类对抽象类的继承和重写,抽象类还真有点用呀!

但这和多态有什么关系呢,抽象类用起来这么麻烦,我还不如直接用普通类,也能达到这样的效果,还不用再写一个子类呢

那行,你再看看下面的代码,你就知道抽象类在实现多态时的好处了。

abstract class Shape {    public abstract void draw(); // 抽象方法不能里有具体的语句}// 当一个普通类继承一个抽象类的时候,再这个子类中必须重写抽象类中的抽象方法class Cycle extends Shape {      @Override              // 如果不重写会报错,但如果继承的是普通类则不会报错,用抽象类更安全    public void draw() {        System.out.println("画一个圆圈");    }}class Flower extends Shape { // 不同的子类对父类的draw方法进行了不同的重写    @Override    public void draw() {        System.out.println("画一朵花");    }}class Square extends Shape {    @Override    public void draw() {        System.out.println("画一个正方形");    }} public class Test4 {    public static void main(String[] args) {        Cycle cycle = new Cycle();   // 子类引用cycle        Flower flower = new Flower(); // 子类引用flower        Square square = new Square();                // 数组的类型是Shape,即数组中每一个元素都是一个父类引用        // 在这个过程其实也发生了向上转型,对抽象类中的方法进行了重写        Shape[] shapes = {cycle, flower, square};  // 父类引用引用不同的子类对象        for (int i = 0; i < shapes.length; i++) {            Shape shape = shapes[i]; // 父类引用shape指向—>当前所对应的子类对象             shape.draw();  // 通过父类引用调用子类重写的draw方法        }     }}

Java中的抽象类和接口怎么理解

调用同一个方法竟然打印出了不同的结果,这难道就是所谓的多态

是不是有点懵,下面我们来解释一下

// 对上面的代码补充一下// 可能你对 Shape[] shapes = {cycle, flower, square};不太理解// 但上面的代码就相当于   Shape[] shapes1 = new Shape[3]; // 有三个不同的子类对象呀!数组大小为3 // (将指向->子类对象)的子类引用赋值给父类对象,不就相当于该夫类引用指向->所对应的子类对象吗//这是向上转型的另一种写法,应为前面已经实例化了子类对象  Cycle cycle = new Cycle();    shapes1[0] = cycle;  // 如果前面没实例化子类对象,就要写成shape1[0] = new Cycle shapes1[1] = flower; shapes1[2] = square;

对于多态来说,他有这三个要素

回头再看一下我们的代码,是不是就刚好符合了多态的三要素。

当我们的父类引用指向不同的子类对象时,当我们调用同一个draw方法时却输出了不同的结果。(其实就是该方法再子类中被重写成了不同形式)这就叫做多态 。

那为啥一定要用抽象类呢?我一个普通类继承普通类来实现多态不可以吗?

当然可以,但不太安全有风险;

Java中的抽象类和接口怎么理解

但如果是抽象类的话,就不一样了

Java中的抽象类和接口怎么理解

好了,相信到这里你对抽象类也有了一个大概的认识,下面我们来简单做一下总结

接口是什么

抽象类是从多个类中抽象出来的模板,如果将这种抽象进行的更彻底,则可以提炼出一种更加特殊的“抽象类”接口(Interface)。

接口是Java中最重要的概念之一,它可以被理解为一种特殊的类,不同的是接口的成员没有执行体,是由全局常量和公共的抽象方法所组成。

如何定义一个接口呢?下面我们来看一个栗子

//接口的定义格式与定义类的格式基本相同,将class关键字换成 interface 关键字,就定义了一个接口 public interface 接口名称{// 定义变量int a = 10;      // 接口当中的成员变量默认都是public static final // 抽象方法public abstract void method1(); // public abstract 是固定搭配,可以不写void method2();  //  接口当中的成员方法默认都是public abstract, 更推荐用第二种来定义方法 }

可以看到接口和类其实还是有很多相似点:

接口中也包含抽象方法,所以也不能直接实例化接口,那么我们怎么用接口呢?

很简单,我们再用一个普通类实现这个接口不就行了吗?,不同的是抽象类是被子类来继承而实现的,而接口与类之间则是用关键字implements来实现。

就像普通类实现实现抽象类一样,一个类实现某个接口则必须实现该接口中的抽象方法,否则该类必须被定义为抽象类。

通过接口实现多态

刚才我们是用抽象类来实现多态,那么现在我们可以尝试用接口来实现多态

接口可以看成是一种特殊的类,只能用 interface 关键字修饰interface IShape {    int a = 10;   接口当中的成员变量默认都是public static final    int b = 23;    void draw();  接口当中的成员方法一般只能是抽象方法,默认是public abstract(JDK1.8以前)      default void show() {        System.out.println("接口中的其他方法");//接口中的其他方法也可以实现,但要用default修饰    }    public static void test() {        System.out.println("这是接口当中的一个静态的方法");    }} // 一个普通的类要想实现接口,可以用implement, //因为接口也是抽象方法的,所以实现接口的这个类也要重写抽象方法class Cycle implements IShape {     @Override    public void draw() {        System.out.println("画一个圆圈");    }}class Square implements IShape {    @Override    public void draw() {        System.out.println("画一个正方形");    }}class Flower implements IShape {     @Override    public void draw() {        System.out.println("画一朵花");    }}public class Test4 {    public static void main(String[] args) {        // IShape iShape = new IShape(); 接口也不能直接实例化        Cycle cycle = new Cycle();        Square square = new Square();        Flower flower = new Flower();        // 这里的IShape接口就相当与抽象类中父类,接口类型也是一种引用类型         IShape[] iShapes = {cycle, square, flower}; // 这个过程其实就发生了向上转型         for (IShape iShape : iShapes) { // 增强型的for—each循环,也可以写成普通的for循环形式            iShape.draw();              // 通过重写实现了多态        }    }}引用变量cycle和square都赋值给了Shape类型的引用变量shape,但当执行shape.draw()时,java虚拟机到底要调用谁重写的的draw方法,就看此时接口引用的是那个对象的,是shape的、还是cycle的

看一下运行结果

Java中的抽象类和接口怎么理解

下面我们来总结一下Java中接口的几个主要特点

那么接口一般用在什么地方呢?

下面就让我们来看看接口的正确用法:帮助java实现“ 多继承 ”????

由于 Java 中单继承的特性,导致一个类只能继承一个类,但是可以实现一个或多个接口,此时可以使用接口。class Animal {    String name;        // 不能使用private,后面的子类也要用     public Animal(String name) { // 父类的自定义的构造方法        this.name = name;    }}interface IFlying {   // 自定义多种接口    void fly();}interface IRunning {    void run();}interface ISwimming {    void swimming();}// 小鸭子,不仅会跑,还会游泳、飞行一个类继承父类,并实现多个接口,间接的解决java中不能多继承的问题class Duck extends Animal implements IRunning, ISwimming, IFlying {     public Duck(String name) {  // 子类构造方法        super(name);            // 必须在子类构造方法的第一行        // 在给实现子类的构造方法前,先要用super()调用实现父类的构造方法,比较先有父后有子呀!        // 因为父类自己定义了构造方法,编译器不会自动给给子类构造方法中添加super();来实现父类的构造方法,需要我们自己实现    }    // 对接口中的抽象方法进行重写    @Override    public void fly() {        System.out.println(this.name + "正在用翅膀飞");    }     @Override    public void run() {        System.out.println(this.name + "正在用两条腿跑");    }     @Override    public void swimming() {        System.out.println(this.name + "正在漂在水上");    } } public class 接口的使用 {  // 不用学我用中文名作为类名,我只是为演示方便    public static void main(String[] args) {        Duck duck = new Duck("第一个小鸭子");  // 实例化鸭子对象        duck.fly();  // 通过引用 变量名.方法名 输出重写后的方法        duck.run();        duck.swimming();    }}有人可能会说干嘛用接口,我直接在父类Animal中实现fly、run、swimming这些属性,然后不同的动物子类再继承父类这些方法不行吗? 但问题是,鸭子会fly、swimming,那猫会飞和游泳吗?你再写个其他动物的子类是不是就不行了而用接口呢?我们只是把这种飞、游泳的行为给抽象出来了, 只要一个子类有这种行为,他就可以实现相对应的接口,接口是更加灵活的

Java中的抽象类和接口怎么理解

上面的代码展示了 Java 面向对象编程中最常见的用法: 一个类继承一个父类, 同时实现多个接口。

继承表达的含义是 is - a 语义, 而接口表达的含义是 具有 xxx 特性 ,能实现接口的类和该接口并不一定有is_a的关系,只要该类有这个接口的特性就行

猫是一种动物, 具有会跑的特性.

青蛙也是一种动物, 既能跑, 也能游泳

鸭子也是一种动物, 既能跑, 也能游, 还能飞

这样设计有什么好处呢? 时刻牢记多态的好处, 让程序猿忘记类型. 有了接口之后, 类的使用者就不必关注具体类型,只要这个类有有这个特性就好。

举个栗子

class Robot implements IRunning {    private String name;    public Robot(String name) {        this.name = name;    }    // 对run方法进行重写    @Override    public void run() {        System.out.println("机器人" + this.name + "正在跑");    }}public class Test4 {    public static void main(String[] args) {        Robot robot1 = new Robot("图图");        robot1.run();    }}// 执行结果机器人图图正在跑

到此,关于“Java中的抽象类和接口怎么理解”的学习就结束了,希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习,快去试试吧!若想继续学习更多相关知识,请继续关注编程网网站,小编会继续努力为大家带来更多实用的文章!

阅读原文内容投诉

免责声明:

① 本站未注明“稿件来源”的信息均来自网络整理。其文字、图片和音视频稿件的所属权归原作者所有。本站收集整理出于非商业性的教育和科研之目的,并不意味着本站赞同其观点或证实其内容的真实性。仅作为临时的测试数据,供内部测试之用。本站并未授权任何人以任何方式主动获取本站任何信息。

② 本站未注明“稿件来源”的临时测试数据将在测试完成后最终做删除处理。有问题或投稿请发送至: 邮箱/279061341@qq.com QQ/279061341

软考中级精品资料免费领

  • 历年真题答案解析
  • 备考技巧名师总结
  • 高频考点精准押题
  • 2024年上半年信息系统项目管理师第二批次真题及答案解析(完整版)

    难度     801人已做
    查看
  • 【考后总结】2024年5月26日信息系统项目管理师第2批次考情分析

    难度     348人已做
    查看
  • 【考后总结】2024年5月25日信息系统项目管理师第1批次考情分析

    难度     311人已做
    查看
  • 2024年上半年软考高项第一、二批次真题考点汇总(完整版)

    难度     432人已做
    查看
  • 2024年上半年系统架构设计师考试综合知识真题

    难度     220人已做
    查看

相关文章

发现更多好内容

猜你喜欢

AI推送时光机
位置:首页-资讯-后端开发
咦!没有更多了?去看看其它编程学习网 内容吧
首页课程
资料下载
问答资讯